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13X分子篩的孔徑分布

日期:2015年11月29日 | 13:55 作者:河南銘澤科技 瀏覽:

13X分子篩的孔徑分布
    沸石分子篩是一種微孔材料,具有優(yōu)良的離子交換、催化和吸附性能,在工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中具有廣泛的用途和巨大的應(yīng)用潛力。與天然沸石相比,人工合成的沸石分子篩具有物相和成分單一,雜質(zhì)少,結(jié)構(gòu)內(nèi)孔道和孔穴大小均一,比表面積高,交換性能、吸附性能及催化性能優(yōu)良等特點,在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。人工合成的13X分子篩屬x型沸石,立方晶系,空間群為Fd3m,化學(xué)式為Na5375[Al5.375 Si6.625 O24]·16.5H2O,骨架結(jié)構(gòu)中含有三維孔道,這種結(jié)構(gòu)可為吸附和催化作用提供更快速的晶內(nèi)擴散優(yōu)勢。
    13X分子篩孔體積或吸附量在不同孔徑范圍內(nèi)(或孔組)的分布,稱為孔分布。對孔分布的分析,主要是根據(jù)熱力學(xué)的氣一液平衡理論研究吸附等溫線的特征,采用不同的適宜孔形模型進(jìn)行孔分布計算。國際理論與應(yīng)用化學(xué)協(xié)會(1UPAC)定義孔大小的范圍是:微孔<2mm,中孔(過渡孔)介于2~5Onm之間,大孔>50nm。
    13X分子篩孔體積是根據(jù)氣體吸附質(zhì)在沸點溫度下的吸附量計算的。在沸點溫度下當(dāng)相對壓力為1或非常接近于1時,吸附質(zhì)的微孔和中孔一般可因毛細(xì)管凝聚作用被液化的吸附質(zhì)充滿。將此時測定的氣體吸附體積V換算為吸附質(zhì)的液體體積V= (P V V)/(RT),其中P和T分別為環(huán)境壓力和溫度,R為氣體常數(shù)(8.3145 J·mol-1·K-1),V為液體吸附質(zhì)的摩爾體積(液氮34.7cm/mol)。因此,吸附質(zhì)的孔體積=V/W。假定吸附劑的孔為圓柱形,則平均孔半徑r=2V/S,平均孔直徑d=2r。在13X分子篩孔徑分布中存在較少比例的中孔和大孔,除主要是受結(jié)晶度影響外,還因為存在晶粒間堆積的空隙所產(chǎn)生的中孔和大孔。要提高13X沸石的微孔體積和比表面積的比例,主要是提高合成13X分子篩的結(jié)晶度。微孔的含量是13X沸石具有高比表面積的基礎(chǔ),同時也決定著13X分子篩高效的吸附性能。